Merkurius

Elohopea ( Hg , lat. Hydrargyrum ) on D. I. Mendelejevin kemiallisten alkuaineiden jaksollisen taulukon kuudennen jakson elementti atominumerolla 80, joka kuuluu sinkin alaryhmään , ryhmään 12 (vanhentuneen luokituksen mukaan sivualaryhmä ryhmä II). Yksinkertainen aine elohopea on siirtymämetalli , joka huoneenlämmössä on raskasta hopeanvalkoista nestettä , jonka höyryt ovat erittäin myrkyllisiä , epäpuhtauksia . Elohopea on toinen kahdesta kemiallisesta alkuaineesta (ja ainoa metalli ), jonka yksinkertaiset aineet ovat normaaleissa olosuhteissa aggregoituneena nestemäisessä tilassa (toinen tällainen alkuaine on bromi ).

Historia

Elohopea on yksi seitsemästä antiikin ajoista tunnetusta metallista. Usein se löydettiin alkuperäisessä muodossaan (nestepisaroita kivillä), mutta useammin se saatiin paahtamalla sen päämineraali - sinaperi . Cinnabar-maalia on käytetty modernin Turkin alueella 8 tuhatta vuotta eKr. Esimerkiksi nyky-Kiinan kaakkoisprovinssien sinoberesiintymiä kehitettiin 4000 vuotta eKr. e. Muinaisessa Egyptissä kinaaria ja metallista elohopeaa on käytetty 3. vuosituhannella eKr. e., muinaisessa Intiassa - 1-2 tuhatta vuotta eKr. e. Egyptistä löydettiin elohopeaa sisältävä astia, joka on päivätty 1400-1600-luvuilla eKr. e. Egyptissä, Mesopotamiassa ja Kiinassa tunnettiin menetelmä elohopean saamiseksi sinoberista kuparin ja etikan avulla. 7. vuosisadalla eKr e. Assyrialaiset käsityöläiset käyttivät elohopeaa metallipintojen kullattamiseen ( yhdistäminen ). Muinaiset kreikkalaiset ja roomalaiset tiesivät sulautumisen, he tiesivät myös itse elohopean ja sen yhdisteiden, erityisesti sublimaattien , myrkyllisyydestä . Elohopea ja vermilion mainitaan Plinius Vanhemman luonnonhistoriassa . [4] [5] [6]

Alkemistit pitivät vuosisatojen ajan elohopeaa kaikkien metallien pääkomponenttina ja uskoivat, että jos nestemäinen elohopea palautettaisiin kovuuteen rikin tai arseenin avulla , kultaa saataisiin . Ruotsalainen kemisti Georg Brandt kuvasi puhtaan elohopean eristämisen vuonna 1735. Merkurius - planeetan symbolia käytetään edustamaan elementtiä sekä alkemistien keskuudessa että tällä hetkellä : alkemistit käyttivät planeetan nimeä laajalti elohopean metonyymiana (joskus kaksoiselohopeana ). Kiinteän elohopean hankkivat ensin venäläiset tiedemiehet Lomonosov ja Brown , jotka joulukuussa 1759 pystyivät jäädyttämään elohopean ja vahvistamaan sen metalliset ominaisuudet kiinteässä tilassa: muokattavuus, sähkönjohtavuus jne.; osoitettiin, että elohopea sekä nestemäisessä että kiinteässä tilassa johtaa sähkövirtaa [7] .

Nimen alkuperä

Elohopean venäläinen nimi tulee Praslavista. *rtǫtü liittyy lit. rìsti "rullaa" [8] . Symboli on lainattu tämän alkuaineen latinalaisesta alkemiallisesta nimestä hydrargyrum ← muu kreikka. ὕδωρ "vesi" + ἄργυρος "hopea": kirjaimellisesti - "nestemäinen hopea". $hg$

Luonnossa oleminen

Elohopea on suhteellisen harvinainen alkuaine maankuoressa , ja sen keskimääräinen pitoisuus on 83 mg/t. Kuitenkin, koska elohopea sitoutuu heikosti kemiallisesti maankuoren yleisimpiin alkuaineisiin, elohopeamalmit voivat olla erittäin väkeviä tavallisiin kiviin verrattuna. Elohopearikkaimmat malmit sisältävät jopa 2,5 % elohopeaa. Pääasiallinen luonnossa esiintyvä elohopean muoto on hajallaan, ja vain 0,02 % siitä löytyy kerrostumista. Elohopean pitoisuus erityyppisissä magmakivissä on lähellä toisiaan (noin 100 mg/t). Sedimenttikivistä elohopean enimmäispitoisuudet vahvistetaan saviliuskeissa (200 mg/t asti). Maailmanmeren vesissä elohopeapitoisuus on 0,1 µg/l. Elohopean tärkein geokemiallinen ominaisuus on, että sillä on muiden kalkofiilisten alkuaineiden joukossa suurin ionisaatiopotentiaali . Tämä määrittää elohopean ominaisuudet, kuten kyvyn palautua atomimuotoon (luonnollinen elohopea), merkittävän kemiallisen kestävyyden happea ja happoja vastaan.

Elohopeaa on useimmissa sulfidimineraaleissa. Sen erityisen korkea pitoisuus (jopa prosentin tuhannesosat ja sadasosat) löytyy haalistuneista malmeista, antimoniiteista, sfaleriiteista ja realgareista. Kaksiarvoisen elohopean ja kalsiumin, yksiarvoisen elohopean ja bariumin ionisäteiden läheisyys määrää niiden isomorfismin fluoriiteissa ja bariiteissa. Sinobarissa ja metasinnabariitissa rikki on joskus korvattu seleenillä tai telluurilla; seleenipitoisuus on usein prosentin sadasosia ja kymmenesosia. Tunnetaan erittäin harvinaisia elohopeaselenidejä - timaniittia (HgSe) ja onofriittia (timaniitin ja sfaleriitin seos ).

Elohopea on yksi herkimmistä indikaattoreista paitsi elohopean myös erilaisten sulfidiesiintymien piilosta mineralisaatiosta; siksi elohopeakehoja havaitaan yleensä kaikkien piilotettujen sulfidiesiintymien päällä ja malmivikojen varrella. Tämä ominaisuus, samoin kuin kivien alhainen elohopean pitoisuus, selittyy elohopeahöyryn suurella elastisuudella, joka kasvaa lämpötilan noustessa ja määrittää tämän elementin suuren siirtymisen kaasufaasissa.

Normaaleissa olosuhteissa kinaperi ja metallinen elohopea ovat veteen liukenemattomia, mutta tiettyjen aineiden (Fe 2 (SO 4 ) 3 , otsoni, vetyperoksidi) läsnä ollessa näiden mineraalien liukoisuus veteen saavuttaa kymmeniä mg/l. Elohopea liukenee erityisen hyvin alkalimetallisulfideihin, joissa muodostuu mm. HgS•nNa 2 S -kompleksia. Elohopea imeytyy helposti saveen, rauta- ja mangaanihydroksidiin, liuskeeseen ja hiileen [9] .

Luonnossa tunnetaan noin 20 elohopeamineraalia, mutta tärkein teollinen arvo on kinaperi HgS (86,2 % Hg). Harvinaisissa tapauksissa kaivoskohteena on natiivi elohopea, metasinnabariitti HgS ja fahlori- schvatsiitti (jopa 17% Hg). Ainoalla Guitzucon esiintymillä (Meksiko) tärkein malmimineraali on elävä kivi HgSb 4 S 7 . Toissijaisia elohopeamineraaleja muodostuu elohopeaesiintymien hapetusvyöhykkeellä. Näitä ovat ensinnäkin natiivi elohopea, harvemmin metasinnabariitti, jotka eroavat samoista primaarisista mineraaleista koostumuksensa puhtaudeltaan. Hg 2 Cl 2 - kalomeli on suhteellisen yleinen . Terlingua-esiintymällä (Texas) myös muut hypergeeniset halogeeniyhdisteet ovat yleisiä: terlinguaite Hg 2 ClO, aglestoniitti Hg 6 Cl 4 O [10] (muiden lähteiden mukaan Hg 6 OCl 3 (OH) [11] , Hg 6 HCl 3O 2 [12] ) .

Talletukset

Elohopeaa pidetään harvinaisena metallina. [13]

Yksi maailman suurimmista elohopeaesiintymistä sijaitsee Espanjassa (Almaden). Elohopeaesiintymiä tunnetaan Kaukasuksella ( Dagestan , Armenia ), Tadžikistanissa , Sloveniassa , Kirgisiassa ( Khaidarkan - Aidarken), Donbassissa ( Gorlovka , Nikitovsky-elohopeatehdas ).

Venäjällä on 23 elohopeaesiintymää , teollisuusvarannot ovat 15,6 tuhatta tonnia (vuodesta 2002), joista suurimmat on tutkittu Tšukotka - Zapadno- Palyanskoye ja Tamvatneyskoye .

Ympäristössä

Ennen teollista vallankumousta elohopean laskeuma ilmakehästä oli noin 4 nanogrammaa jääkuutiometriä kohti. Luonnolliset lähteet, kuten tulivuoret , aiheuttavat noin puolet kaikista ilmakehän elohopeapäästöistä. Syy jäljellä olevan puolikkaan ilmestymiseen on ihmisen toiminta. Suurin osuus siitä on hiilen polton päästöt (pääasiassa lämpövoimalaitoksissa ) - 65%, kullankaivos - 11%, ei-rautametallien sulatus - 6,8%, sementin tuotanto - 6,4%, jätehuolto - 3%, tuotanto sooda - 3%, rauta ja teräs - 1,4%, elohopea (pääasiassa paristoille) - 1,1%, loput - 2%.

Yksi historian pahimmista elohopeakontaminaatioista tapahtui Japanin Minamata - kaupungissa vuonna 1956, mikä johti yli kolmetuhatta uhria, jotka joko kuolivat tai kärsivät vakavasta Minamata-taudista .

Isotoopit

Luonnollinen elohopea koostuu 7 stabiilin isotoopin seoksesta: 196 Hg (0,155 % runsaus), 198 Hg (10,04 %), 199 Hg (16,94 %), 200 Hg (23,14 %), 201 Hg (13,17 %), 202 Hg 29,74 %), 204 Hg (6,82 %) [14] . Elohopean radioaktiivisia isotooppeja massaluvuilla 171-210 on saatu keinotekoisesti [15] . Näistä elohopea-194 on stabiilin (puoliintumisaika 444 vuotta).

Muiden radioaktiivisten isotooppien puoliintumisaika on alle vuosi.

Haetaan

Elohopeaa saadaan paahtamalla kinaperia ( elohopea(II)sulfidi ) tai metallotermisellä menetelmällä :

{\ce {HgS + O2 -> Hg + SO2 ^}}

{\ce {HgS + Fe -> FeS v + Hg))

Elohopeahöyry kondensoidaan ja kerätään. Tätä menetelmää käyttivät muinaiset alkemistit .

Muinaisten persialaisten Akhemenidien kuninkaiden (VI-IV vuosisatoja eKr.) palatsin kirjoituksissa Susassa mainitaan, että elohopeasinaaria tuotiin tänne Zeravshanin vuoristosta ja sitä käytettiin maalina [16] .

Useiden vuosisatojen ajan Euroopassa tärkein ja ainoa elohopeaesiintymä oli Almaden Espanjassa . . Nykyaikana Idrija alkoi kilpailla hänen kanssaan Habsburgien hallussa (nykyinen Slovenia ). Sinne ilmestyi ensimmäinen klinikka elohopeahöyrymyrkytyksestä kärsiville kaivostyöläisille. Vuonna 2012 UNESCO julisti Almadenin ja Idriyan teollisuusinfrastruktuurin ihmiskunnan maailmanperintökohteeksi [17] .

Kiina on maailman suurin elohopean tuottaja, ja sen osuus maailman tuotannosta vuonna 2012 oli yli 72 prosenttia. Muita suuria elohopean tuottajia ovat Kirgisia , Chile , Venäjä ja Peru . Meksikolla on suurimmat elohopeavarannot [18] .

Fysikaaliset ominaisuudet

Elohopeaatomin elektronikuori on täyttänyt elektroniset alatasot, joista viimeinen on 4f 14 5d 10 6s 2 . Suurin ero elohopean ja kahden muun metallin, joilla on samanlainen elektronipilven rakenne, sinkin (3d 4s) ja kadmiumin (4d 5s) välillä on f-alatason täyttöaste, joka on energialtaan alhaisempi kuin 6s-alataso. F-elektroniradalla on monimutkainen muoto ja suuri koko, ne eivät suojaa ydinvarausta hyvin. Siksi 6s-elektroneihin vaikuttavat rajoittavat voimat ovat suhteellisen suuria ja 6s-alitaso on paljon vakaampi kuin muiden metallien. Tämä johtuu elohopean ainutlaatuisista fysikaalisista ja kemiallisista ominaisuuksista. Esimerkiksi elohopea on ainoa metalli, joka on nestemäisessä tilassa huoneenlämpötilassa. Sulamispiste on 234,32 K ( -38,83 °C ) [2] , se kiehuu 629,88 K ( 356,73 °C ) [2] , kriittinen piste on 1750 K ( 1477 °C ), 152 MPa ( 1500 atm ). Sillä on diamagneetin ominaisuuksia . Se muodostaa nestemäisiä ja kovia seoksia monien metallien - amalgaamien kanssa . Amalgamaatiokestävät metallit: V , Fe , Mo , Cs , Nb , Ta , W , Co [3] .

Elohopean tiheys normaaleissa olosuhteissa on 13 596 kg/m3 [19] .

Elohopean tiheys eri lämpötiloissa [20]

t , °С	ρ, g / cm 3 (10 3 kg / m 3 )	t , °С	ρ, g / cm 3 (10 3 kg / m 3 )
0	13,5950	viisikymmentä	13,4725
5	13,5827	55	13.4601
kymmenen	13,5704	60	13,4480
viisitoista	13,5580	65	13,4358
kaksikymmentä	13,5457	70	13,4237
25	13,5335	75	13,4116
kolmekymmentä	13.5212	80	13,3995
35	13.5090	90	13,3753
40	13,4967	100	13.3514
45	13,4845	300	12,875

Elohopean kylläinen höyrynpaine kiehumispisteeseen asti [21]

t , °C	P , mm Hg Taide.	t , °C	P , mm Hg Taide.	t , °C	P , mm Hg Taide.	t , °C	P , mm Hg Taide.
−89	10-10 _	−42	10-6 _	46	10-2 _	254	100
−79	10-9 _	−25	10-5 _	82	10 -1	357	760
−68	10 -8	−6	10-4 _	125	1.0
−55	10-7 _	17	10-3 _	202	kymmenen

Kemialliset ominaisuudet

Tyypilliset hapetustilat

Hapetustila	Oksidi	Hydroksidi	Merkki	Huomautuksia
+1	Hg2O _ _	⟨Hg2 ( OH ) 2⟩	Heikosti perus	Taipumus suhteettomuuteen . Hydroksidia ei saada, vain vastaavat suolat ovat olemassa.
+2	HgO	⟨Hg(OH) 2 ⟩	Erittäin heikko pohja, joskus amfoteerinen	Hydroksidia on vain hyvin laimeissa (<10 −4 mol/l) liuoksissa.

Elohopealla on kaksi hapetustilaa: +1 ja +2. Hapetustilassa +1 elohopea on kaksiytiminen Hg 2 2+ -kationi , jossa on kovalenttinen metalli-metallisidos. Elohopea on yksi harvoista metalleista, jotka kykenevät muodostamaan tällaisia kationeja, ja elohopealla on stabiileimpia metalleja.

Hapetustilassa +1 elohopea on altis epäsuhtautumiseen. Kun väliainetta kuumennetaan, alkalisoidaan, yhteinen elektronipari pysyy yhden atomin kohdalla - tapahtuu epäsuhtaisuutta :

{\displaystyle {\ce {Hg2^{2+}-> Hg + Hg^{2+))))

alkalointi:

{\ce {Hg2^{2+}{}+ 2 OH^- -> Hg + HgO + H2O))

lisäämällä ligandeja, jotka stabiloivat elohopean hapetusastetta +2.

Disproportionaation ja hydrolyysin vuoksi elohopea(I)hydroksidia ei voida saada.

Kylmässä elohopea +2 ja metallinen elohopea ovat päinvastoin suhteessa . Siksi erityisesti elohopea(II) nitraatin reaktio elohopean kanssa tuottaa elohopea(I)nitraattia :

{\näyttötyyli {\ce {Hg + Hg(NO3)2 -> Hg2(NO3)2))}

Hapetustilassa +2 elohopea muodostaa Hg 2+ -kationeja , jotka hydrolysoituvat erittäin helposti. Samaan aikaan elohopeahydroksidia Hg(OH) 2 on vain hyvin laimeissa (<10 −4 mol/l) liuoksissa. Väkevöidymmissä liuoksissa se kuivattaa:

{\ce {Hg^{2+}{}+ 2 OH^- -> HgO + H2O))

Erittäin väkevässä alkalissa elohopeaoksidi liukenee osittain muodostaen hydroksokompleksin:

{\ce {HgO + OH^- + H2O -> [Hg(OH)3]^-}}

Elohopea hapetustilassa +2 muodostaa ainutlaatuisen vahvoja komplekseja monien ligandien kanssa, sekä kovien että pehmeiden GMKO-teorian mukaan . Jodin (-1), rikin (-2) ja hiilen kanssa se muodostaa erittäin vahvoja kovalenttisia sidoksia. Metalli-hiilisidosten stabiilisuudessa elohopealla ei ole vertaa muiden metallien joukossa, joten elohopea-orgaanisia yhdisteitä on saatu valtava määrä .

Ryhmän 12 alkuaineista elohopealla on mahdollisuus tuhota erittäin vakaa elektronikuori 6d 10 , mikä johtaa elohopeayhdisteiden (IV) olemassaolon mahdollisuuteen, mutta ne ovat erittäin epävakaita, joten tämä hapetustila voi mieluummin uteliaana kuin luonteenomaisena. Erityisesti raportoitiin, että elohopeaatomien ja neonin ja fluorin seoksen vuorovaikutus 4 K :n lämpötilassa tuotti HgF 4 :n [23] [24] . Uudemmat tutkimukset eivät kuitenkaan ole vahvistaneet sen olemassaoloa [25] .

Metallisen elohopean ominaisuudet

Elohopea on inaktiivinen metalli . Se ei liukene happojen liuoksiin, joilla ei ole hapettavia ominaisuuksia, mutta liukenee akvaarioon [26] :

{\ce {3 Hg + 2 HNO3 + 12 HCl -> 3 H2[HgCl4] + 2 NO ^ + 4 H2O))

{\ce {3Hg{}+2HNO3{}+6HCl->[50{-}70~^{\circ }{\text{C))]3HgCl2{}+2NO\uparrow +4H2O))

ja typpihappo - kun ylimäärä elohopeaa liuotetaan typpihappoon kylmässä, muodostuu dirtutiumnitraattia Hg 2 (NO 3 ) 2 :

{\näyttötyyli {\ce {6 Hg + 8 HNO3 -> 3 Hg2(NO3)2 + 2 NO ^ + 4 H2O))}

kun se liuotetaan kuumaan ja väkevään typpihappoon, muodostuu elohopeanitraattia:

{\näyttötyyli {\ce {Hg + 4 HNO3 -> Hg(NO3)2 + 2 NO2 ^ + 2 H2O))}

Se myös tuskin liukenee rikkihappoon kuumennettaessa, jolloin muodostuu elohopeasulfaattia:

{\näyttötyyli {\ce {Hg + 2 H2SO4 -> HgSO4 + SO2 ^ + 2 H2O))}

Kun elohopea kuumennetaan 300 °C:seen, se reagoi hapen kanssa :

{\ce {2Hg{}+O2->[300~^{\circ }{\text{C))]2HgO))

Tämä tuottaa punaista elohopea(II)oksidia . Tämä reaktio on palautuva: kuumennettaessa yli 340 °C:een oksidi hajoaa yksinkertaisiksi aineiksi:

{\ce {2HgO->[>340~^{\circ }{\text{C}}]2Hg{}+O2\uparrow }}

Elohopeaoksidin hajoamisreaktio on historiallisesti yksi ensimmäisistä tavoista tuottaa happea.

Kun elohopeaa kuumennetaan rikillä , muodostuu elohopea(II)sulfidia :

{\ce {Hg{}+S->[t~^{\circ }{\text{C))]HgS))

Elohopea reagoi myös halogeenien kanssa (lisäksi hitaasti kylmässä).

Elohopea voidaan hapettaa myös alkalisella kaliumpermanganaattiliuoksella :

{\näyttötyyli {\ce {Hg + 2 KMnO4 + 3 KOH -> K[Hg(OH)3] + 2 K2MnO4))}

ja erilaisia kloorivalkaisuaineita. Näitä reaktioita käytetään metallisen elohopean poistamiseen .

Elohopean ja sen yhdisteiden käyttö

Lääketieteessä

Korkean myrkyllisyytensä vuoksi elohopea on eliminoitu lähes kokonaan lääkevalmisteista. Sen yhdisteitä (erityisesti mertiolaattia ) käytetään joskus pieninä määrinä rokotteiden säilöntäaineena [27] . Elohopea itsessään varastoidaan lääketieteellisiin elohopealämpömittareihin (yksi lääketieteellinen lämpömittari sisältää enintään 2 g elohopeaa).

Kuitenkin 1960-luvulle asti elohopeayhdisteitä käytettiin erittäin aktiivisesti lääketieteessä [28] :

elohopeakloridi (I) ( kalomeli ) - laksatiivinen;
merkusaali ja promeraani - elohopeadiureetit;
elohopea(II)kloridi, elohopea(II) syanidi, elohopeaamidokloridi ja keltainen elohopea(II)oksidi - antiseptiset aineet (mukaan lukien osana voiteita);
elohopeavoide - metallisen elohopean suspensio voidepohjassa, sitä käytettiin laajalti ennen vismuttivalmisteiden ja antibioottien tuloa kupan hoidossa ja täiden desinsaatiossa.

Suolen volvuluksen tapauksessa potilaan vatsaan kaadettiin lasillinen elohopeaa. Muinaisten parantajien, jotka tarjosivat tätä hoitomenetelmää, mukaan elohopean piti raskauden ja liikkuvuuden vuoksi kulkea suoliston läpi ja suoristaa sen kiertyneet osat oman painonsa alaisena [16] .

Elohopeavalmisteita on käytetty 1500-luvulta lähtien (Neuvostoliitossa - vuoteen 1963, Yhdysvalloissa - 1970-luvun loppuun asti) kupan hoitoon . Tämä johtui siitä, että kuppaa aiheuttava vaalea treponema on erittäin herkkä orgaanisille ja epäorgaanisille yhdisteille, jotka estävät tiolientsyymien sulfhydryyliryhmiä - elohopean, arseenin , vismutin ja jodin yhdisteitä . Tällainen hoito ei kuitenkaan ollut riittävän tehokasta ja erittäin myrkyllistä potilaan keholle, mikä johti täydelliseen hiustenlähtöön ja suureen riskiin saada vakavia komplikaatioita; Lisäksi mahdollisuutta lisätä sellaisten elohopea- tai arseenivalmisteiden annosta, joilla ei ollut riittävää antisyfiliittistä aktiivisuutta standardiannoksilla, rajoitti juuri toksisuus potilaan keholle [29] . Käytettiin myös kehon yleiselohopeaa menetelmiä, joissa potilas asetettiin lämmityssäiliöön, johon syötettiin elohopeahöyryä. Tämä tekniikka, vaikkakin suhteellisen tehokas, sisälsi kuolemaan johtavan elohopeamyrkytyksen riskin, mikä johti sen siirtymiseen kliinisestä käytännöstä.

Hopeaamalgaamia käytetään hammaslääketieteessä hampaiden täytteiden materiaalina . Mutta valokovettuneiden materiaalien myötä tästä sovelluksesta on tullut harvinaista.

Radioaktiivista isotooppia elohopea-203 ( T 1/2 = 53 s ) käytetään radiofarmakologiassa . .

Tekniikassa

Elohopeaa käytetään työnesteenä elohopealämpömittareissa (erityisesti erittäin tarkoissa), koska (a) sillä on melko laaja alue nestemäisessä tilassa, (b) sen lämpölaajenemiskerroin on lähes riippumaton lämpötilasta ja (c) sillä on suhteellisen pieni lämpökapasiteetti . Matalan lämpötilan lämpömittareissa käytetään elohopean ja talliumin seosta.
Hehku- ja kaaripurkausloistelamput on täytetty elohopeahöyryllä . Elohopeahöyryn emissiospektrissä on paljon ultraviolettivaloa, ja sen muuttamiseksi näkyväksi valoksi lamppujen lasi on päällystetty sisältä fosforilla . Ilman loisteainetta elohopealamput ovat kovan ultraviolettisäteilyn (254 nm) lähde, jonka laadussa niitä käytetään huoneiden desinfiointiin. Tällaiset lamput on valmistettu kvartsilasista, joka läpäisee ultraviolettivaloa, minkä vuoksi niitä kutsutaan kvartsiksi .
Elohopeasähköventtiilejä käytetään tehokkaissa tasasuuntaajissa, sähkökäytöissä, sähköhitsauskoneissa, veto- ja tasasuuntausasemissa jne. [30] joiden keskimääräinen virranvoimakkuus on satoja ampeeria ja tasasuuntautunut jännite jopa 5 kV.
Elohopeaa ja elohopeapohjaisia seoksia on käytetty hermeettisissä kytkimissä, jotka kytkeytyvät päälle tietyssä asennossa (.
Elohopeaa käytetään paikkaantureissa.
Joissakin kemiallisissa virtalähteissä (esim. elohopea-sinkki ), vertailujännitelähteissä ( Westonin normaalielementti ).
Elohopeaa käytetään joskus myös työnesteenä raskaasti kuormitetuissa hydrodynaamisissa laakereissa [31] .
Elohopeaa sisältyi aiemmin joihinkin biosidimaaleihin estämään alusten runkojen likaantumista merivedessä. Nyt tämän tyyppisen pinnoitteen käyttö on kielletty.
Elohopea(I)jodidia käytetään puolijohdesäteilyn ilmaisimena [32] .
Elohopea(II) fulminaattia ("räjähtävä elohopea") on käytetty pitkään sytytysräjähteinä (sytyttiminä).
Elohopea(I)bromidia käytetään veden lämpökemiallisessa hajotuksessa vedyksi ja hapeksi ( atomi-vetyenergia ).
Lupaavaa on elohopean käyttö seoksissa, joissa on cesiumia erittäin tehokkaana työnesteenä ionipotkureissa .
1900-luvun puoliväliin asti elohopeaa käytettiin laajalti ilmanpainemittareissa , painemittareissa ja verenpainemittareissa (tämä perinne paineen mittaamisesta elohopeamillimetreinä). Nykyään aneroideja käytetään useammin , mutta elohopea on edelleen välttämätön erityisen tarkoissa barometreissa ja painemittareissa (esimerkiksi sääasemilla).
Alhainen kyllästyshöyrynpaine määrää elohopean käytön tyhjiömateriaalina . Siten elohopeatyhjiöpumput olivat tärkeimmät tyhjiön lähteet 1800- ja 1900-luvun alussa.
Aiemmin elohopeaa käytettiin pintojen kullattamiseen yhdistämismenetelmällä , mutta nyt tästä menetelmästä on luovuttu elohopean myrkyllisyyden vuoksi.
Elohopeayhdisteitä käytettiin hattuteollisuudessa huovan valmistukseen .

Metallurgiassa

Metallista elohopeaa käytetään useiden tärkeiden metalliseosten valmistukseen[ mitä? ] .
Aiemmin erilaisia metalliamalgaameja , erityisesti kultaa ja hopeaa , käytettiin laajalti koruissa , peilien valmistuksessa .
Metallinen elohopea toimii katodina useiden aktiivisten metallien, kloorin ja alkalien elektrolyyttisessä tuotannossa . Nyt elohopeakatodien sijasta käytetään usein elektrolyysiä kalvolla, mutta elohopeakatodilla elektrolyysillä saadun kaustisen soodan ja kloorin osuus on edelleen noin kolmannes.
Elohopeaa käytetään alumiinin kierrätykseen (katso yhdistäminen ).
Elohopea kostuttaa kultaa hyvin, joten kultapitoisia savea käsitellään sillä metallin eristämiseksi niistä. Tämä tekniikka on yleinen erityisesti Amazonissa .

Kemianteollisuudessa

Elohopeasuoloja on käytetty katalyyttinä asetaldehydin teollisessa tuotannossa asetyleenistä ( Kucherovin reaktio ), mutta asetaldehydiä tuotetaan tällä hetkellä etaanin tai eteenin suoralla katalyyttisellä hapetuksella.
Nesslerin reagenssia käytetään ammoniakin kvantifiointiin.
Kloorin ja kaustisten alkalien valmistuksessa elektrolyysillä käytetään joskus nestemäistä elohopeakatodia [33] .

Maataloudessa

Erittäin myrkyllisiä elohopeayhdisteitä - kalomelia , sublimaattia , mertiolaattia ja muita - käytetään siementen jyvien peittaukseen ja torjunta - aineina .

Elohopean toksikologia

Elohopea ja monet sen yhdisteet ovat myrkyllisiä [34] . Altistuminen elohopealle, jopa pieninä määrinä , voi aiheuttaa vakavia terveysongelmia ja uhata sikiön kehitystä ja varhaislapsuuden kehitystä. Elohopea voi olla myrkyllistä hermostolle, ruoansulatuskanavalle ja immuunijärjestelmälle sekä keuhkoille, munuaisille, iholle ja silmille. WHO luettelee elohopean yhdeksi kymmenestä suurimmasta kemikaalista tai kemikaaliryhmästä, jotka aiheuttavat merkittävää kansanterveyttä huolta [35] [36] .

Myrkyllisimmät höyryt ja liukoiset elohopeayhdisteet. Metallinen elohopea itsessään on vähemmän vaarallinen , mutta se haihtuu vähitellen jopa huoneenlämpötilassa [37] . Höyryt voivat aiheuttaa vakavan myrkytyksen , johon riittää esimerkiksi yhden rikkoutuneen lääketieteellisen lämpömittarin elohopea. Elohopea ja sen yhdisteet ( sublimaatti , kalomeli , kinaperi , elohopeasyanidi ) vaikuttavat hermostoon, maksaan, munuaisiin, maha-suolikanavaan ja hengitettynä hengitysteihin (ja elohopean tunkeutuminen kehoon tapahtuu useammin hengitettäessä sen hajuttomia höyryjä ) . Vaaraluokan mukaan elohopea kuuluu ensimmäiseen luokkaan (erittäin vaarallinen kemikaali). Vaarallinen ympäristösaaste, päästöt veteen ovat erityisen vaarallisia, koska pohjassa asuvien mikro-organismien toiminnan seurauksena muodostuu vesiliukoista ja myrkyllistä metyylielohopeaa , joka kerääntyy kaloihin . Elohopea on tyypillinen kumulatiivisten myrkkyjen edustaja.

Orgaaniset elohopeayhdisteet ( dimetyylielohopea jne.) ovat yleensä paljon myrkyllisempiä kuin epäorgaaniset, pääasiassa niiden lipofiilisyyden ja kyvyn vuoksi toimia tehokkaammin vuorovaikutuksessa kehon entsymaattisten järjestelmien elementtien kanssa.

Normaalisti elohopean kokonaismäärä ihmiskehossa, joka painaa 70 kg , on noin 6 mg . Useimmissa kehon kudoksissa sen suhteellinen pitoisuus on 0,2-0,7 mg/kg , luissa 0,5 mg/kg , veressä 0,008 mg/kg [38] .

Elohopeapitoisuuksien hygieeninen standardointi

Metallisen elohopean ja sen höyryjen suurimmat sallitut kontaminaatiotasot

keskiviikko	paikka	altistuksen kesto	keskittyminen	yksiköitä
ilmaa	siirtokunnissa ja asuintiloissa [39]	keskimäärin päivittäin	0,0003	mg / m3 _
	ilmaa työskentelyalueella [40]	Max. kerran	0,01
	ilmaa työskentelyalueella [40]	keskivuoro	0,005
Vesi	jätteet, epäorgaanisten yhdisteiden osalta Hg(II)		0,005	mg/ l
	kotitalous- sekä juoma- ja kulttuuriveden käyttö		0,0005
	kalastuksen tekoaltaat		0,00001
	merivedet		0,0001

Demercurization

Tilojen ja esineiden puhdistamista metallisen elohopean saastumiselta ja elohopeahöyryn lähteiltä kutsutaan mercurizationiksi. Arjessa yleisin elohopeapoistotilanne on rikkinäisestä elohopealämpömittarista roiskunut elohopea, joka ei aiheuta vakavaa vaaraa, mutta vaatii tarkkuutta ja turvallisuusmääräysten noudattamista. On tarpeen kerätä huolellisesti kaikki rullatut elohopeapallot (esimerkiksi laita ne kostealle paperipyyhkeelle, kerää kätevästi pipetillä, voit käyttää harjaa, voit käyttää leveää teippiä), tarvitset tutkiaksesi huolellisesti huoneen kaukaisimpia kulmia. Laita sitten kaikki mikä kosketti elohopeaa vetoketjulliseen pussiin ja sulje se, laita se toiseen vetoketjulliseen pussiin ja sulje sekin (jos joku rikkoutuu), soita sitten 112[ kaikissa maailman maissa? ] kertatoimipisteeseen ja selvitä, minne sinun tulee viedä kerätty elohopea ja toimittaa se kierrätykseen. Huone on myös tuuletettava päivän aikana (avoimet ikkunat). Elohopeaa ei saa heittää talousjätteisiin eikä viemäriin. Et myöskään voi käyttää pölynimuria elohopean keräämiseen - se hajottaa elohopean pieniksi pisaroiksi ja nopeuttaa sen haihtumista, jolloin elohopeahöyryn pitoisuus nousee vaaralliselle tasolle [41] . Pinta, jolle elohopeaa on roiskunut, on käsiteltävä 0,2-prosenttisella kaliumpermanganaattiliuoksella (2 g / 1 litra vettä), mikä on kätevää tehdä ruiskulla. Päivä tuuletuksen jälkeen huuhtele väkevällä soodaliuoksella saippuavedessä. Elohopeahöyrymyrkytyksen vastalääke on natriumtiosulfaatti, joka on kuvatuista vasta-aineista vähiten myrkyllinen (se on kiellettyä ottaa kosketuksiin kaliumpermanganaatin tai nitraattien kanssa, on kiellettyä antaa lihakseen kertakäyttöisellä B 12 -vitamiinilla ). Tarkista, onko huoneessa elohopeapallojen jäännösten höyryjä (elohopea on raskasta ja kun lämpömittari putoaa, se hajoaa, rullaa halkeamiin parketissa tai laminaatissa). Lue lisää merkuroinnin pääartikkelista .

Elohopeaa sisältävien tuotteiden käytön kielto

Vuodesta 2020 lähtien kansainvälinen yleissopimus , joka on nimetty massamyrkytyksen mukaan ja jonka monet maat ovat allekirjoittaneet, kieltää useiden erityyppisten elohopeaa sisältävien kotitaloustuotteiden valmistuksen, viennin ja tuonnin, mukaan lukien sähköakut, sähkökytkimet ja releet sekä tietyntyyppiset kompaktit loistelamput (CFL:t), kylmäkatodi- tai ulkoelektrodiloistelamput, elohopealämpömittarit ja painemittarit [42] . Yleissopimuksessa otetaan käyttöön elohopean käyttöä koskeva sääntely ja rajoitetaan useita teollisia prosesseja ja aloja, mukaan lukien kaivostoiminta (erityisesti ei-teollinen kullankaivostoiminta), sementin tuotanto [42] .

Katso myös

Muistiinpanot

↑ Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg , Glenda O'Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang-Kun Zhu. Alkuaineiden atomipainot 2011 (IUPAC Technical Report ) // Pure and Applied Chemistry . - 2013. - Vol. 85. - P. 1047-1078. - doi : 10.1351/PAC-REP-13-03-02 . Arkistoitu alkuperäisestä 5. helmikuuta 2014.
↑ 1 2 3 4 Elohopea : fysikaaliset ominaisuudet . WebElements. Haettu 17. elokuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 26. heinäkuuta 2013.
↑ 1 2 Chemical Encyclopedia : 5 osassa / Toim. N. S. Zefirova . - Moskova: Neuvostoliiton tietosanakirja, 1995. - T. 4. - S. 278. - 639 s. - 20 000 kappaletta. - ISBN 5-85270-039-8. - ISBN 5-82270-092-4 (osa 4).
↑ Mitä tiedät ja mitä et tiedä elohopeasta ja sen yhdisteistä // Kemia ja elämä. - 1968. - nro 6. - s. 37.
↑ Figurovsky N. A. Essee kemian yleisestä historiasta. Muinaisista ajoista 1800-luvun alkuun .. - Nauka, 1969. - S. 37.
↑ Yanin E.P. Merkurius, ihminen, ympäristö . Haettu 26. syyskuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 5. toukokuuta 2021. (määrätön)
↑ A. A. Sheipak. 7.1 Ensimmäiset seitsemän metallia // Tieteen ja tekniikan historia. - M. : MGIU, 2010. - Vol. II. - S. 38.
↑ Vasmer M. Venäjän kielen etymologinen sanakirja . — Edistystä. - M. , 1964-1973. - T. 3. - S. 509-510. Arkistoitu 2. joulukuuta 2013 Wayback Machinessa
↑ Wolfson, F. I. Malmiesiintymien päätyypit / F. I. Wolfson, A. V. Druzhinin. - M .: Nedra, 1975. - 392 s.
↑ Eglestoniitti - artikkeli geologisesta sanakirjasta: v.2. - M.: Nedra. Toimittanut K. N. Paffengolts ym. 1978.
↑ Eglestonite - wiki.web.ru. wiki.web.ru. Haettu 6. marraskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 6. marraskuuta 2019. (määrätön)
↑ Eglestoniitti . Haettu 13. marraskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 26. syyskuuta 2020. (määrätön)
↑ Ebany J. Martinez-Finley, Michael Aschner. Viimeaikaiset edistysaskeleet Mercury-tutkimuksessa // Nykyiset ympäristöterveysraportit. – 2014-06. — Voi. 1 , iss. 2 . - s. 163 . - doi : 10.1007/s40572-014-0014-z . Arkistoitu alkuperäisestä 23. syyskuuta 2021.
↑ Meija, Juris. Luonnollisen isotooppimäärän epäorgaanisen elohopean vertailumateriaalin NIMS-1 sertifiointi absoluuttiselle isotooppikoostumukselle ja atomipainolle: [ eng. ] / Juris Meija, Lu Yang, Ralph E. Sturgeon … [ et al. ] // Journal of Analytical Atomic Spectrometry . - 2010. - Vol. 25, ei. 3. - s. 384-389. - doi : 10.1039/B926288A .
↑ Audi, G. NUBASE-arvio ydin- ja hajoamisominaisuuksista : [ eng. ] : [ arch. 23. syyskuuta 2008 ] / G. Audi, AH Wapstra, C. Thibault … [ et al. ] // Ydinfysiikka A . - 2003. - T. 729. - S. 3-128. - . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 .
↑ 1 2 Venetsky S. I. Hopeavesi // Tarinoita metalleista. - Moskova, 1979. - S. 208-209. - 240 s. - 60 000 kappaletta.
↑ Almaden ja Idrija . Heritage of Mercury Arkistoitu 11. heinäkuuta 2017 Wayback Machinessa . Unescon maailmanperintökeskus
↑ Maailmanlaajuinen elohopean kulutus ja tuotanto ovat laskussa .
↑ Fysikaalisten suureiden taulukot, 1976 , s. 58.
↑ H. L. Taitava. Elohopea nesteissä, paineistetuissa kaasuissa, sulaissa suoloissa ja muissa alkuaineissa. IUPAC SDS. Voi. 29 - Nestemäisen elohopean tiheys . IUPAC-LIUKOISUUSTIEDOT . NIST (1987). Haettu 29. syyskuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 31. tammikuuta 2017.
↑ Fysikaalisten suureiden taulukot, 1976 , s. 199.
↑ Laskettu tiedoista, jotka on otettu: Chemist's Handbook. - T. 3. - M.; L.: Kemia, 1965.
↑ Hg(IV)-fluoridi saatu: Chemistry News @ChemPort.Ru . Haettu 29. huhtikuuta 2008. Arkistoitu alkuperäisestä 17. lokakuuta 2007. (määrätön)
↑ Wang, Xuefang. Merkurius on siirtymämetalli : ensimmäinen kokeellinen todiste HgF 4 :stä : [ fin. ] / Xuefang Wang, Lester Andrews, Sebastian Riedel … [ et al. ] // Angewandte Chemie International Edition . - 2007. - Voi. 46, nro. 44. - P. 8371-8375. - doi : 10.1002/anie.200703710 .
↑ Onko elohopea siirtymämetalli? Arkistoitu alkuperäisestä 12. lokakuuta 2016. .
↑ Remy G. Epäorgaanisen kemian kurssi. - T. 2. - M .: Mir, 1966.
↑ Venäjän federaation valtion farmakopea. - Lääkealan tiedekeskus, 2008.
↑ Zakusov V.V. Farmakologia. - M.: Lääketiede, 1966.
↑ Elohopea (Hg). Tärkeimmät lääkkeet kupan hoitoon . www.medical-enc.ru. Käyttöpäivä: 18. helmikuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 19. helmikuuta 2017. (määrätön)
↑ Merkurius // Suuri Neuvostoliiton tietosanakirja : [30 nidettä] / ch. toim. A. M. Prokhorov . - 3. painos - M . : Neuvostoliiton tietosanakirja, 1969-1978.
↑ Instrumentointi ja automaatio. Hakemisto. Ed. "Engineering" M. 1964
↑ Radioaktiiviset aineet arkistoitu 1. helmikuuta 2014 Wayback Machinessa : Semiconductor Detectors
↑ Elohopeakatodi - Kemistin käsikirja 21 . chem21.info. Haettu 31. maaliskuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 3. huhtikuuta 2018. (määrätön)
↑ Mishin V.P., Rubtsov A.F., Serebryakov L.A., Trakhtenberg I.M., Tsivilno M.A. Mercury // Big Medical Encyclopedia : 30 osaa / ch. toim. B.V. Petrovski . - 3. painos - Moskova: Neuvostoliiton tietosanakirja , 1984. - T. 22. Liuottimet - Saharov . — 544 s. — 150 800 kappaletta.
↑ WHO:n tietolehti N°361 . Haettu 28. kesäkuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 29. maaliskuuta 2013. (määrätön)
↑ : Ha, E., et al., Nykyinen edistyminen elohopean vaikutuksen ymmärtämisessä ihmisten terveyteen. Ympäristö. Res. (2016), http://dx.doi.org/10.1016/j.envres.2016.06.042i
↑ Metallic Mercury - ToxFAQs arkistoitu 8. syyskuuta 2015 Wayback Machinessa / Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR), CDC, USA
↑ Emsley J. Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements . - Oxford: Oxford University Press, 2001. - S. 254. - 538 s. — ISBN 9780198503415 . Arkistoitu 21. maaliskuuta 2020 Wayback Machinessa
↑ SanPiN 1.2.3685-21 "Hygieniastandardit ja -vaatimukset ympäristötekijöiden turvallisuuden ja (tai) vaarattomuuden takaamiseksi ihmisille" . Haettu 12. kesäkuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 4. tammikuuta 2022. (Venäjän kieli)
↑ VALTIOIDEN VÄLINEN STANDARDI. ELOKOHAPA. Tekniset tiedot (Mercury. Tekniset tiedot) GOST 4658-73 . Haettu 12. kesäkuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 18. toukokuuta 2021. (Venäjän kieli)
↑ Vodovozov, Aleksei. Kuumemyytit : [luento]: [video]: 39:00-46:22. - Hyperion, 2019 - 23. tammikuuta.
↑ 1 2 Valko-Venäjän tasavalta allekirjoitti Minamatan elohopeaa koskevan yleissopimuksen , YK (24. syyskuuta 2014). Arkistoitu alkuperäisestä 25. lokakuuta 2015. Haettu 25. syyskuuta 2014.

Kirjallisuus

Mercury // Motherwort - Rumcherod [Elektroninen resurssi]. - 2015. - ( Great Russian Encyclopedia : [35 osassa] / päätoimittaja Yu. S. Osipov ; 2004-2017, v. 28). - ISBN 978-5-85270-365-1 .
Elohopeamalmit // Kaivosten tietosanakirja : [5 osana] / ch. toim. E. A. Kozlovsky . - M . : " Sovet Encyclopedia ", 1989. - T. 4. Ortin - Sosiosphere. - S. 409-410. — 623 s. — 55 700 kappaletta. — ISBN 5-85270-007-X .
Mercury // Kaivosten tietosanakirja : [5 osana] / ch. toim. E. A. Kozlovsky . - M . : " Sovet Encyclopedia ", 1989. - T. 4. Ortin - Sosiosphere. - S. 410-412. — 623 s. — 55 700 kappaletta. — ISBN 5-85270-007-X .
Mercury // Chemical Encyclopedia : 5 osassa / Ch. toim. N. S. Zefirov . - M . : Great Russian Encyclopedia , 1995. - T. 4: Polymeeri - Trypsiini. - S. 278-280. — 639 s. - 40 000 kappaletta. — ISBN 5-85270-039-8 .
Venetsky, S.I. Hopeavesi // Tarinoita metalleista. - M .: Metallurgy, 1979. - S. 208-209. - 240 s. - 60 000 kappaletta.
Fysikaalisten määrien taulukot / toim. akad. I.K. Kikoina. - M . : Atomizdat, 1976. - 1005 s.

Linkit

Mercury suositussa kemiallisten elementtien kirjastossa
Elohopeaesiintymät avoimessa Geoencyclopediassa.

Sanakirjat ja tietosanakirjat	Suuri tanskalainen Hienoa norjalaista Iso venäläinen Brockhaus ja Efron Brockhaus ja Efron maailman ympäri Pieni Brockhaus ja Efron Britannica (verkossa) Brockhaus Treccani Universalis
Bibliografisissa luetteloissa	BNF : 11948174f GND : 4127830-6 J9U : 987007565661705171 LCCN : sh85083794 NKC : ph125284

D. I. Mendelejevin kemiallisten alkuaineiden jaksollinen järjestelmä

klo

vrt

alkalimetallit	maa-alkalimetallit	Lantanidit	aktinidit	siirtymämetallit
kevyet metallit	Puolimetallit	ei-metallit	Halogeenit	jalokaasut

Metallien sähkökemiallisen toiminnan sarja
Eu , Sm , Li , Cs , Rb , K , Ra , Ba , Sr , Ca , Na , Ac , La , Ce , Pr , Nd , Pm , Gd , Tb , Mg , Y , Dy , Am , Ho , Er , Tm , Lu , Sc , Pu , Th , Np , U , Hf , Be , Al , Ti , Zr , Yb , Mn , V , Nb , Pa , Cr , Zn , Ga , Fe , Cd , In , Tl , Co _ Ni , Te , Mo , Sn , Pb , H2 , W , Sb , Bi , Ge , Re , Cu , Tc , Te , Rh , Po , Hg , Ag , Pd , Os , Ir , Pt , Au _